Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб підготовки природних і стічних вод, що включає обробку коагулянтами, флокулянтами і осаджувачами, який відрізняється тим, що як коагулянти, флокулянти і осаджувачі використовують відпрацьовані полімерні бурові розчини, при цьому змішування останніх з природними і стічними водами здійснюють у співвідношеннях 1:(1-5), а процес підготовки триває до отримання значень рН=6,2-8,0.

Текст

Спосіб підготовки природних і стічних вод, що включає обробку коагулянтами, флокулянтами і осаджувачами, який відрізняється тим, що як коагулянти, флокулянти і осаджувачі використовують відпрацьовані полімерні бурові розчини, при цьому змішування останніх з природними і стічними водами здійснюють у співвідношеннях 1:(1-5), а процес підготовки триває до отримання значень рН=6,2-8,0. (19) (21) u200700086 (22) 02.01.2007 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. №11, 2007р. (72) Прожога Наталія Павлівна, Павлов Станіслав Дмитрович, Солдатов Єгор Валерійович, Хомин Іван Іванович (73) ДОЧІРНЯ КОМП АНІЯ "УКРГАЗВИДОБУВАННЯ" НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМП АНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 24937 го заліза, яке натурально присутнє в природних (в т.ч. СПВ) і СВ, в окісне залізо (коагулянт) шляхом зміщення рН кислих вод до значень 6,2-8,0 одиниць доданням відпрацьованих полімерних бурових розчинів (ВПБР), які залишаються після використання їх при бурінні газонафтових свердловин і мають рН=8,0-12,0. Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб підготовки природних і стічних вод, що включає обробку коагулянтами, флокулянтами і осаджувачами, згідно корисної моделі як коагулянти, флокулянти і осаджувачі використовують відпрацьовані полімерні бурові розчини, при цьому змішування останніх з природними і стічними водами відбувається у співвідношеннях 1:(1-5), а процес підготовки триває до отримання значень рН=6,2-8,0. Для реалізації способу підготовки природних і стічних вод (далі - спосіб) використовують ВПБР, які залишаються після буріння газонафтових свердловин і проходять процес відстоювання в спеціальних резервуарах (зумпфах, терміналах), в яких видаляється вибурена порода і плівка нафтопродуктів, а залишаються дрібнодисперсні складові. ВПБР є складним штучним розчином. Вихідні бурові розчини містять в собі такі компоненти: - акриловий полімер (гідролізований поліакриламід, гіпан, гіпанол, поліплас, поліпак R та інш.); - органічну колоїдну фаз у (гумати лужних металів - буре вугілля, торф, вуглелужний реагент і/або гуматно-калієвий і/або гуматно-натрієвий реагент); - структуроутворювачі та/або обважнювачі (глина бентонітова, дуовіз, вапно,крейда, барит); - змащувальні домішки (лабрикол, графіт порошкоподібний, нафта); - регулятор рН (вапно, каустична та/або кальцинована сода); - інгібітор (наприклад, сульфований асфальт); - бактерицид; - солі лужних та/або лужноземельних металів (КСl, NaCl, СаСl2, MgCl 2, бішо фіт). Склад і вміст компонентів в бурових розчинах змінюється згідно умов буріння. Під час розчинення акрилового полімеру і гуматів лужних металів утворюються полімерполіелектролітні комплекси, які є диспергаторами глинистих часток. Полімер-поліелектролітні комплекси мають високу агрегативну стійкість: суспензії мінералів зберігають високу питому поверхню і реакційну здатність. З огляду на хімічний склад (бентоніт, поліакриламід, порошкоподібний вуглелужний реагент та інше) і будівлю реагентів-активаторів (модифікаторів) на поверхні полімерполіелектролітних комплексів акумулюються в основному негативно заряджені активні центри, що забезпечує велику сорбцію катіонів металів. Спосіб підготовки кислих (з рН=3,0-5,0), а саме природних (у т.ч. СПВ) і СВ, від завислих речовин ґрунтується на використанні натурально присутнього в СПВ або СВ закисного заліза, який починає працювати як коагулянт при взаємодії з гідро 4 ксидними групами (ОН-) на поверхні полімерполіелектролітних комплексів. Активований (модифікований) глинистий мінерал сорбує значно більшу кількість завислих компонентів, нафтопродуктів і зважених речовин. Підвищений вміст мінеральних солей природних вод (СПВ) і СВ і зміщення рН суміші до значень 6,2-8,0 порушує усталеність колоїдних і дрібнодисперсних суспензій, сприяє їхньому швидкому осадженню завдяки адгезійним властивостям полімер-поліелектролітних комплексів. Таким чином, полімер-поліелектролітні комплекси, що містять ВПБР, грають роль флокулянта, що найбільш повно і комплексно видаляють з рідких середовищ завислі компоненти. При використовуваних дозах коагулянтів ступінь пересичення води малорозчиненими продуктами гідролізу відповідає метастабільній зоні, де енергія пересичення може виявитися недостатньою для виникнення зародків твердої фази. Тому частки штучних обважнювачів (крейда, барит, глини), що знаходяться в ВПБР, відіграють роль осаджувача твердої фази, сприяють прискоренню процесу осадження домішок при очищенні мутних вод, а також для формування залізо-кальцієвих комплексів. Пропонований спосіб використовується на Яблунівському НГКР ГПУ "Полтавагазвидобування" при поверненні кислих (рН=5,0) СПВ, які містять збільшену кількість (200мг/л) закисного заліза, котре в привибійній зоні поглинаючого пласта перетворюється у окисне залізо, яке випадає в осад, кольматує пласт, значно знижує його приймальність. Це потребує проведення більш частих ремонтних робіт по відновленню приймальності поглинаючої свердловини. Для підготовки СПВ використовуються ВПБР з рН=8,0-12,0, які використовуються при бурінні газонафтови х свердловин на Яблунівському НГКР. Співвідношення об'ємів ВПБР і СПВ складає 1:(15). Приклади та результати змішування СПВ з ВПБР при різних співвідношеннях наведені в Таблиці 1. Пункти збору, підготовки і повернення СПВ знаходиться на Яблунівській УКПГ. На Фіг.1 наведена принципова схема збору, підготовки і закачування СПВ у надра. Існуюча принципова схема повернення СПВ у надра на даному об'єкті включає: ємністьконденсатовловлювач (розподільна ємність); ємність-накопичувач; гідроциклон для відділення завислих речовин; 3 ємності-відстійники, які з'єднані паралельно; блок нагнітальних насосів; поглинальні свердловини (головна та резервна); систему промислових низько- та високо-напірних трубопроводів; систему контрольновимірювальних приладів (технічні манометри, які встановлюються на усті поглинальних свердловин та на насосах, витратоміри суміші СВ і СПВ на насосах). Усі вузли те хнологічного обладнання герметичні. Вибір заявленого співвідношення ВПБР і СПВ в кожному окремому випадку визначається експериментально і залежить від вмісту завислих речовин й іонів заліза в СПВ. Чим менше вміст завис 5 24937 лих речовин й іонів в СПВ, тим більше частка СПВ у співвідношенні. Приклад реалізації способу для співвідношення 1:1 (поз. №1 Таблиці 1). ВПБР і СПВ змішуються в ємностінакопичувачі для проходження процесу коагуляції та флокуляції завислих речовин і випадання осаду аморфного типу. Ємність обладнана вимірним пристроєм. Для відстоювання, відведення газів і доосадження завислих речовин суміш подають на ємності-відстійники, які підключені до прийомного трубопроводу паралельно. Причому кожна з ємностей обладнана індивідуальними засувками. При паралельній схемі обв'язки ємностей забезпечується добовий відстій об'єму суміші ВПБР і СПВ від завислих речовин. Причому технологічна схема роботи ємностей, якщо їх пронумерувати під №4, 5, 6, має такий вигляд. Спочатку заповнюють ємність №4 і ставлять її на відстій протягом доби. У цей період заповнюється ємність №5. По закінченню добового відстою суміші із ємності №4 починають здійснювати закачування в надра, ємність №5 у цей час стає на режим відстою, а ємність №6 ставлять на режим заповнення. Потім ємність №5 ставлять на режим відкачування, ємність №6 на режим відстою і ємність №4 на режим заповнення. По мірі накопичення осаду ємність очищується через люк, який розташований в нижній частині ємності. Осад підлягає утилізації на спецполігонах за договором зі спеціалізованими підприємствами. При такому режимі буде забезпечуватися підготовка СВ і СПВ до закачування по вмісту завислих речовин і окисного заліза та буде здійснюва 6 тися безперебійне повертання СПВ у надра. Ємності на вихідній трубі обладнані пристроєм для відбору проби підготовлених СПВ. Систематично аналізують склад суміші ВПБР і СПВ (1 раз на місяць). В хімлабораторії промислу проводять хімічний аналіз СПВ і визначають показник рН, вміст завислих речовин, окисного і закисного заліза. В таблиці 2 наведені результати підготовки суміші ВПБР і СПВ у співвідношенні 1:1 по певним показникам і компонентам - рН, Fe2+, Fe3+, SO42-, завислі речовини. При змішуванні лужних ВПБР і кислих СПВ в межах заявленого співвідношення 1:(1¸5) вміст закисного заліза та завислих речовин зменшується на 95-98%, а малорозчинних речовин (CaSO4) в 3 рази. Пропорційно цьому зменшується кольматація привибійної зони поглинального пласта. На Яблунівському НГКР продовжують буріння нових свердловин і об'єми ВПБР постійно зростають. Утилізація ВПБР в якості лужного реагенту підготовки СПВ і СВ до закачування в надра вирішує проблему охорони навколишнього середовища від забруднення. Технічним результатом від впровадження способу, що заявляється, є підвищення технологічності підготовки природних і стічних вод. Підготовка по способу, що пропонується, не потребує використання додаткових обладнання та реагентів, що здешевлює і спрощує підготовку СПВ і СВ перед закачуванням у поглинальні горизонти; не потребується і попередня підготовка лужних ВПБР, що додаються. Таблиця 1 Результати змішування ВПБР і СПВ при різних співвідношеннях № п/п Об'єм ВПБР Об'єм СПВ Співвідношення Час, хв. 1 25 25 1:1 40 2 25 50 1:2 40 3 25 75 1:3 40 4 25 100 1:4 40 5 25 125 1:5 100 Примітки рН суміші Повне освітлення рі8,0 дини Повне освітлення рі7,2 дини Повне освітлення рі6,6 дини Повне освітлення рі6,4 дини Повне освітлення рі6,2 дини Таблиця 2 Результати підготовки суміші ВПБР і СПВ у співвідношенні 1:1 Компоненти рН SO42-, мг/л Fе2+, мг/л Fe3+, мг/л СПВ 5,2 1221,04 173,10 11,17 ВПБР 8,8 273,17 11,17 суміш ВПБР:СПВ1:1 8,0 203,23 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 24937 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for natural and waste water treatment

Автори англійською

Pavlov Stanislav Dmytrovych, Soldatov Yehor Valeriiovych, Khomyn Ivan Ivanovych

Назва патенту російською

Способ подготовки природных и сточных вод

Автори російською

Павлов Станислав Дмитриевич, Солдатов Егор Валериевич, Хомин Иван Иванович

МПК / Мітки

МПК: C02F 1/52, C02F 1/58

Мітки: природних, вод, підготовки, стічних, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-24937-sposib-pidgotovki-prirodnikh-i-stichnikh-vod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб підготовки природних і стічних вод</a>

Подібні патенти